एआय सर्व्हर रॅक बीबीयूमध्ये मिलिसेकंद-स्तरीय क्षणिक पॉवर गॅप: “हायब्रिड सुपरकॅपॅसिटर (एलआयसी) + बीबीयू” अधिक योग्य का आहे?

प्रशिक्षण आणि अनुमान भारांमध्ये जलद स्विचिंग दरम्यान एआय सर्व्हर रॅकमध्ये मिलिसेकंद-स्तरीय (सामान्यत: 1-50 मिलीसेकंद) पॉवर सर्जेस आणि डीसी बस व्होल्टेज ड्रॉप्सचा अनुभव येतो. एनव्हीआयडीए, त्याच्या GB300 NVL72 पॉवर रॅक डिझाइनमध्ये, उल्लेख करते की त्याचा पॉवर रॅक ऊर्जा साठवण घटकांना एकत्रित करतो आणि रॅक-स्तरीय जलद क्षणिक पॉवर स्मूथिंग साध्य करण्यासाठी कंट्रोलरसह कार्य करतो (संदर्भ [1] पहा).

अभियांत्रिकी व्यवहारात, जवळचा बफर थर तयार करण्यासाठी "हायब्रिड सुपरकॅपॅसिटर (LIC) + BBU (बॅटरी बॅकअप युनिट)" वापरल्याने "क्षणिक प्रतिसाद" आणि "अल्पकालीन बॅकअप पॉवर" वेगळे करता येतात: LIC मिलिसेकंद-स्तरीय भरपाईसाठी जबाबदार आहे आणि BBU दुसऱ्या ते मिनिट-स्तरीय टेकओव्हरसाठी जबाबदार आहे. हा लेख अभियंत्यांसाठी पुनरुत्पादनयोग्य निवड दृष्टिकोन, प्रमुख निर्देशकांची यादी आणि पडताळणी आयटम प्रदान करतो. YMIN SLF 4.0V 4500F (सिंगल-युनिट ESR≤0.8mΩ, सतत डिस्चार्ज करंट 200A, पॅरामीटर्स स्पेसिफिकेशन शीट [3]) चे उदाहरण म्हणून घेतल्यास, ते कॉन्फिगरेशन सूचना आणि तुलनात्मक डेटा समर्थन प्रदान करते.

रॅक बीबीयू पॉवर सप्लाय "ट्रान्झियंट पॉवर स्मूथिंग" लोडच्या जवळ हलवत आहेत.

सिंगल-रॅक वीज वापर शेकडो किलोवॅट पातळीपर्यंत पोहोचत असल्याने, एआय वर्कलोड्समुळे अल्पावधीतच करंट स्पाइक्स होऊ शकतात. जर बस व्होल्टेज ड्रॉप सिस्टम थ्रेशोल्डपेक्षा जास्त झाला तर ते मदरबोर्ड संरक्षण, GPU त्रुटी किंवा रीस्टार्टला ट्रिगर करू शकते. अपस्ट्रीम पॉवर सप्लाय आणि ग्रिडवरील पीक प्रभाव कमी करण्यासाठी, काही आर्किटेक्चर रॅक पॉवर रॅकमध्ये एनर्जी बफरिंग आणि कंट्रोल स्ट्रॅटेजीज सादर करत आहेत, ज्यामुळे पॉवर स्पाइक्स रॅकमध्ये "शोषून घेतले जातात आणि स्थानिक पातळीवर सोडले जातात". या डिझाइनचा मुख्य संदेश असा आहे: लोडच्या सर्वात जवळच्या ठिकाणी प्रथम क्षणिक समस्या सोडवल्या पाहिजेत.

NVIDIA GB200/GB300 सारख्या अल्ट्रा-हाय-पॉवर (किलोवॅट-लेव्हल) GPU ने सुसज्ज असलेल्या सर्व्हरमध्ये, पॉवर सिस्टम्ससमोरील मुख्य आव्हान पारंपारिक बॅकअप पॉवरऐवजी मिलिसेकंद आणि शेकडो किलोवॅट पातळीवर क्षणिक पॉवर सर्जेस हाताळण्याकडे वळले आहे. लीड-अ‍ॅसिड बॅटरीवर केंद्रित पारंपारिक BBU बॅकअप पॉवर सोल्यूशन्स, अंतर्निहित रासायनिक अभिक्रिया विलंब, उच्च अंतर्गत प्रतिकार आणि मर्यादित गतिमान चार्ज स्वीकृती क्षमतांमुळे प्रतिसाद गती आणि पॉवर घनतेमध्ये अडथळ्यांना तोंड देतात. हे अडथळे सिंगल-रॅक संगणकीय शक्ती आणि सिस्टम विश्वासार्हतेच्या सुधारणांना प्रतिबंधित करणारे प्रमुख घटक बनले आहेत.

तक्ता १: रॅक BBU मधील तीन-स्तरीय हायब्रिड ऊर्जा साठवण मोडच्या स्थानाचे योजनाबद्ध आकृती (सारणी आकृती)

वास्तुकला उत्क्रांती

"बॅटरी बॅकअप" पासून "थ्री-टियर हायब्रिड एनर्जी स्टोरेज मोड" पर्यंत

पारंपारिक BBU प्रामुख्याने ऊर्जा साठवणुकीसाठी बॅटरीवर अवलंबून असतात. मिलिसेकंद-स्तरीय वीज टंचाईचा सामना करताना, रासायनिक अभिक्रिया गतीशास्त्र आणि समतुल्य अंतर्गत प्रतिकारामुळे मर्यादित असलेल्या बॅटरी बहुतेकदा कॅपेसिटर-आधारित ऊर्जा साठवणुकीपेक्षा कमी जलद प्रतिसाद देतात. म्हणूनच, रॅक-साइड सोल्यूशन्सने एक स्तरित धोरण स्वीकारण्यास सुरुवात केली आहे: “LIC (क्षणिक) + BBU (अल्पकालीन) + UPS/HVDC (दीर्घकालीन)”:

डीसी बसजवळ समांतर जोडलेले एलआयसी: मिलिसेकंद-स्तरीय पॉवर भरपाई आणि व्होल्टेज सपोर्ट (उच्च-दर चार्जिंग आणि डिस्चार्जिंग) हाताळते.

BBU (बॅटरी किंवा इतर ऊर्जा साठवणूक): दुसऱ्या ते मिनिट-स्तरीय टेकओव्हर (बॅकअप कालावधीसाठी डिझाइन केलेली प्रणाली) हाताळते.

डेटा सेंटर-स्तरीय UPS/HVDC: दीर्घकालीन अखंडित वीज पुरवठा आणि ग्रिड-साइड नियमन हाताळते.

श्रमविभाजन "जलद चल" आणि "मंद चल" यांना वेगळे करते: ऊर्जा साठवण युनिट्सवरील दीर्घकालीन ताण आणि देखभालीचा दबाव कमी करताना बस स्थिर करते.

सखोल विश्लेषण: YMIN काहायब्रिड सुपरकॅपॅसिटर?

यमिनचा हायब्रिड सुपरकॅपॅसिटर एलआयसी (लिथियम-आयन कॅपॅसिटर) रचनात्मकदृष्ट्या कॅपॅसिटरच्या उच्च पॉवर वैशिष्ट्यांना इलेक्ट्रोकेमिकल सिस्टमच्या उच्च ऊर्जा घनतेसह एकत्रित करतो. क्षणिक भरपाई परिस्थितींमध्ये, भार सहन करण्याची गुरुकिल्ली म्हणजे: लक्ष्य Δt मध्ये आवश्यक ऊर्जा आउटपुट करणे आणि परवानगीयोग्य तापमान वाढ आणि व्होल्टेज ड्रॉप श्रेणीमध्ये पुरेसा मोठा पल्स करंट प्रदान करणे.

उच्च पॉवर आउटपुट: जेव्हा GPU लोड अचानक बदलतो किंवा पॉवर ग्रिडमध्ये चढ-उतार होतात, तेव्हा पारंपारिक लीड-अ‍ॅसिड बॅटरी, त्यांच्या मंद रासायनिक अभिक्रिया दरामुळे आणि उच्च अंतर्गत प्रतिकारामुळे, त्यांच्या गतिमान चार्ज स्वीकृती क्षमतेत जलद बिघाड अनुभवतात, ज्यामुळे मिलिसेकंदांमध्ये प्रतिसाद देण्यास असमर्थता येते. हायब्रिड सुपरकॅपॅसिटर 1-50 मिलिसेकंदात तात्काळ भरपाई पूर्ण करू शकतो, त्यानंतर BBU बॅकअप पॉवर सप्लायमधून मिनिट-लेव्हल बॅकअप पॉवर मिळते, ज्यामुळे स्थिर बस व्होल्टेज सुनिश्चित होते आणि मदरबोर्ड आणि GPU क्रॅश होण्याचा धोका लक्षणीयरीत्या कमी होतो.

व्हॉल्यूम आणि वेट ऑप्टिमायझेशन: "उपलब्ध समतुल्य ऊर्जा (V_hi→V_lo व्होल्टेज विंडोद्वारे निर्धारित) + समतुल्य क्षणिक विंडो (Δt)" ची तुलना करताना, LIC बफर लेयर सोल्यूशन सामान्यतः पारंपारिक बॅटरी बॅकअपच्या तुलनेत व्हॉल्यूम आणि वजन लक्षणीयरीत्या कमी करते (अंदाजे 50%–70% व्हॉल्यूम रिडक्शन, अंदाजे 50%–60% वजन रिडक्शन, ठराविक मूल्ये सार्वजनिकरित्या उपलब्ध नसतात आणि प्रकल्प पडताळणी आवश्यक असते), रॅक स्पेस आणि एअरफ्लो संसाधने मोकळी करते. (विशिष्ट टक्केवारी तुलना ऑब्जेक्टच्या स्पेसिफिकेशन, स्ट्रक्चरल घटक आणि उष्णता विसर्जन उपायांवर अवलंबून असते; प्रकल्प-विशिष्ट पडताळणीची शिफारस केली जाते.)

चार्जिंग गती सुधारणा: एलआयसीकडे उच्च-दर चार्ज आणि डिस्चार्ज क्षमता आहेत आणि त्याचा रिचार्ज वेग सामान्यतः बॅटरी सोल्यूशन्सपेक्षा जास्त असतो (वेगात 5 पट पेक्षा जास्त सुधारणा, जवळजवळ दहा मिनिटांचे जलद चार्जिंग साध्य करणे; स्रोत: हायब्रिड सुपरकॅपॅसिटर विरुद्ध सामान्य लीड-अ‍ॅसिड बॅटरी मूल्ये). रिचार्ज वेळ सिस्टम पॉवर मार्जिन, चार्जिंग स्ट्रॅटेजी आणि थर्मल डिझाइनद्वारे निर्धारित केला जातो. वारंवार पल्स तापमान वाढीच्या मूल्यांकनासह एकत्रितपणे "V_hi वर रिचार्ज करण्यासाठी लागणारा वेळ" स्वीकृती मेट्रिक म्हणून वापरण्याची शिफारस केली जाते.

दीर्घ सायकल लाइफ: एलआयसी सामान्यतः उच्च-फ्रिक्वेन्सी चार्ज आणि डिस्चार्ज परिस्थितीत जास्त सायकल लाइफ आणि कमी देखभाल आवश्यकता दर्शवते (१ दशलक्ष सायकल, ६ वर्षांपेक्षा जास्त आयुष्य, पारंपारिक लीड-अ‍ॅसिड बॅटरीपेक्षा अंदाजे २०० पट; स्रोत: सामान्य लीड-अ‍ॅसिड बॅटरीच्या तुलनेत हायब्रिड सुपरकॅपॅसिटर). सायकल लाइफ आणि तापमान वाढीची मर्यादा विशिष्ट तपशील आणि चाचणी परिस्थितींच्या अधीन आहेत. संपूर्ण लाइफसायकलच्या दृष्टिकोनातून, हे ऑपरेशन आणि देखभाल आणि अपयश खर्च कमी करण्यास मदत करते.

आकृती २: हायब्रिड एनर्जी स्टोरेज सिस्टम स्कीमॅटिक:

लिथियम-आयन बॅटरी (सेकंद-मिनिट पातळी) + लिथियम-आयन कॅपेसिटर एलआयसी (मिलीसेकंद-स्तरीय बफर)

NVIDIA GB300 संदर्भ डिझाइनच्या जपानी मुसाशी CCP3300SC (3.8V 3000F) वर आधारित, ते सार्वजनिकरित्या उपलब्ध असलेल्या वैशिष्ट्यांमध्ये उच्च क्षमता घनता, उच्च व्होल्टेज आणि उच्च क्षमता प्रदान करते: 4.0V ऑपरेटिंग व्होल्टेज आणि 4500F क्षमता, परिणामी उच्च सिंगल-सेल ऊर्जा साठवणूक आणि त्याच मॉड्यूल आकारात मजबूत बफरिंग क्षमता, अतूट मिलिसेकंद-स्तरीय प्रतिसाद सुनिश्चित करते.

YMIN SLF मालिकेतील हायब्रिड सुपरकॅपॅसिटरचे प्रमुख पॅरामीटर्स:

रेटेड व्होल्टेज: ४.०V; नाममात्र क्षमता: ४५००F

डीसी अंतर्गत प्रतिकार/ESR: ≤0.8mΩ

सतत डिस्चार्ज करंट: २००अ

ऑपरेटिंग व्होल्टेज श्रेणी: ४.०–२.५ व्ही

YMIN च्या हायब्रिड सुपरकॅपॅसिटर-आधारित BBU लोकल बफर सोल्यूशनचा वापर करून, ते मिलिसेकंद विंडोमध्ये DC बसला उच्च करंट भरपाई प्रदान करू शकते, ज्यामुळे बस व्होल्टेज स्थिरता सुधारते. समान उपलब्ध ऊर्जा आणि क्षणिक विंडो असलेल्या इतर सोल्यूशन्सच्या तुलनेत, बफर लेयर सामान्यतः जागा व्यापणे कमी करते आणि रॅक संसाधने मोकळी करते. हे उच्च-फ्रिक्वेन्सी चार्जिंग आणि डिस्चार्जिंग आणि जलद पुनर्प्राप्ती आवश्यकतांसाठी देखील अधिक योग्य आहे, देखभाल दबाव कमी करते. प्रकल्पाच्या वैशिष्ट्यांवर आधारित विशिष्ट कामगिरी सत्यापित केली पाहिजे.

निवड मार्गदर्शक: परिस्थितीशी अचूक जुळणी

एआय संगणन शक्तीच्या अत्यंत आव्हानांना तोंड देण्यासाठी, वीज पुरवठा प्रणालींमध्ये नावीन्यपूर्णता अत्यंत महत्त्वाची आहे.YMIN चा SLF 4.0V 4500F हायब्रिड सुपरकॅपॅसिटरत्याच्या मजबूत मालकीच्या तंत्रज्ञानासह, उच्च-कार्यक्षमता, अत्यंत विश्वासार्ह देशांतर्गत उत्पादित BBU बफर लेयर सोल्यूशन प्रदान करते, जे AI डेटा सेंटर्सच्या स्थिर, कार्यक्षम आणि गहन सतत उत्क्रांतीसाठी मुख्य समर्थन प्रदान करते.

जर तुम्हाला तपशीलवार तांत्रिक माहिती हवी असेल, तर आम्ही खालील माहिती देऊ शकतो: डेटाशीट, चाचणी डेटा, अर्ज निवड सारण्या, नमुने इ. कृपया प्रमुख माहिती देखील प्रदान करा जसे की: बस व्होल्टेज, ΔP/Δt, जागेचे परिमाण, सभोवतालचे तापमान आणि आयुर्मान तपशील जेणेकरून आम्ही कॉन्फिगरेशन शिफारसी त्वरित देऊ शकू.

प्रश्नोत्तर विभाग

प्रश्न: एआय सर्व्हरचा GPU लोड मिलिसेकंदात १५०% ने वाढू शकतो आणि पारंपारिक लीड-अ‍ॅसिड बॅटरी तेवढा वेळ टिकवू शकत नाहीत. YMIN लिथियम-आयन सुपरकॅपॅसिटरचा विशिष्ट प्रतिसाद वेळ किती असतो आणि तुम्ही हा जलद आधार कसा मिळवता?

A: YMIN हायब्रिड सुपरकॅपॅसिटर (SLF 4.0V 4500F) भौतिक ऊर्जा साठवण तत्त्वांवर अवलंबून असतात आणि त्यांचे अंतर्गत प्रतिकार (≤0.8mΩ) अत्यंत कमी असते, ज्यामुळे 1-50 मिलिसेकंद श्रेणीत तात्काळ उच्च-दर डिस्चार्ज शक्य होतो. जेव्हा GPU लोडमध्ये अचानक बदल झाल्यामुळे DC बस व्होल्टेजमध्ये तीव्र घट होते, तेव्हा ते जवळजवळ कोणत्याही विलंबाशिवाय मोठा प्रवाह सोडू शकते, थेट बस पॉवरची भरपाई करते, अशा प्रकारे बॅकएंड BBU पॉवर सप्लाय जागृत होण्यासाठी आणि ताब्यात घेण्यासाठी वेळ मिळवते, एक सुरळीत व्होल्टेज संक्रमण सुनिश्चित करते आणि व्होल्टेज ड्रॉपमुळे होणाऱ्या संगणकीय त्रुटी किंवा हार्डवेअर क्रॅश टाळते.

या लेखाच्या शेवटी सारांश

लागू परिस्थिती: डीसी बसला मिलिसेकंद-स्तरीय क्षणिक पॉवर सर्जेस/व्होल्टेज ड्रॉप्सचा सामना करावा लागतो अशा परिस्थितीत एआय सर्व्हर रॅक-लेव्हल बीबीयू (बॅकअप पॉवर युनिट्स) साठी योग्य; अल्पकालीन पॉवर आउटेज, ग्रिड चढउतार आणि अचानक जीपीयू लोड बदलांखाली बस व्होल्टेज स्थिरीकरण आणि क्षणिक भरपाईसाठी "हायब्रिड सुपरकॅपॅसिटर + बीबीयू" स्थानिक बफर आर्किटेक्चरला लागू.

मुख्य फायदे: मिलिसेकंद-स्तरीय जलद प्रतिसाद (१-५० मिलिसेकंद क्षणिक खिडक्यांची भरपाई); कमी अंतर्गत प्रतिकार/उच्च प्रवाह क्षमता, बस व्होल्टेज स्थिरता सुधारते आणि अनपेक्षित रीस्टार्टचा धोका कमी करते; उच्च-दर चार्जिंग आणि डिस्चार्जिंग आणि जलद रिचार्जला समर्थन देते, बॅकअप पॉवर रिकव्हरी वेळ कमी करते; पारंपारिक बॅटरी सोल्यूशन्सच्या तुलनेत उच्च-फ्रिक्वेन्सी चार्जिंग आणि डिस्चार्जिंग परिस्थितीसाठी अधिक योग्य, देखभाल दबाव आणि एकूण जीवनचक्र खर्च कमी करण्यास मदत करते.

शिफारस केलेले मॉडेल: YMIN स्क्वेअर हायब्रिड सुपरकॅपॅसिटर SLF 4.0V 4500F

डेटा (विशिष्टता/चाचणी अहवाल/नमुने) संपादन:

अधिकृत वेबसाइट: www.ymin.com
तांत्रिक हॉटलाइन: ०२१-३३६१७८४८

संदर्भ (सार्वजनिक स्रोत)

[1] NVIDIA अधिकृत सार्वजनिक माहिती/तांत्रिक ब्लॉग: GB300 NVL72 (पॉवर शेल्फ) रॅक-लेव्हल ट्रान्झियंट स्मूथिंग/एनर्जी स्टोरेजचा परिचय

[2] ट्रेंडफोर्स सारख्या माध्यमे/संस्थांचे सार्वजनिक अहवाल: GB200/GB300 संबंधित एलआयसी अर्ज आणि पुरवठा साखळी माहिती

[3] शांघाय YMIN इलेक्ट्रॉनिक्स "SLF 4.0V 4500F हायब्रिड सुपरकॅपॅसिटर स्पेसिफिकेशन्स" प्रदान करते.